蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf

上传人:柴****2 文档编号:10915921 上传时间:2021-08-27 格式:PDF 页数:19 大小:1.01MB
收藏 版权申诉 举报 下载
蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf_第1页
第1页 / 共19页
蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf_第2页
第2页 / 共19页
蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf_第3页
第3页 / 共19页
文档描述:

《蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf(19页完成版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910278035.4 (22)申请日 2019.04.09 (30)优先权数据 10-2018-0089534 2018.07.31 KR (71)申请人 佳能特机株式会社 地址 日本新泻县 (72)发明人 大津健 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 张宝荣 (51)Int.Cl. C23C 14/54(2006.01) C23C 14/24(2006.01) H01L 51/50(2006.01) (54)发明名称 蒸发率测。

2、定装置、 蒸发率测定装置的控制方 法、 成膜装置、 成膜方法及电子设备的制造方法 (57)摘要 本发明的蒸发率测定装置被用于使蒸镀材 料从多个蒸发源蒸发并蒸镀到基板的成膜面上 的成膜装置, 其特征在于, 包括: 多个蒸发率传感 器, 所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个 蒸发源地设置, 分别包含用于监控从对应的所述 蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶 体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应 于各所述蒸发率传感器地设置, 基于各所述蒸发 率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸 发源的蒸镀材料的蒸发率; 及控制部, 所述控制 部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体 振子的切换时。

3、机, 对于所述多个蒸发率传感器, 所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体 振子在相同时机一并切换的方式进行控制。 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 CN 110777350 A 2020.02.11 CN 110777350 A 1.一种蒸发率测定装置, 所述蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料从多个蒸发源蒸发并 蒸镀到基板的成膜面上的成膜装置, 其特征在于, 包括: 多个蒸发率传感器, 所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置, 分别 包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置, 基于各。

4、所述蒸 发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率; 及 控制部, 所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机, 对于所述多个蒸发率传感器, 所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相 同时机一并切换的方式进行控制。 2.根据权利要求1所述的蒸发率测定装置, 其特征在于, 所述蒸发率测定装置还包括对应于各所述蒸发率传感器地设置并判定各所述蒸发率 传感器内的晶体振子的寿命的寿命判定部, 所述控制部以下述方式进行控制, 即, 与所述多个蒸发率传感器中的、 切换时期根据所 述寿命判定部的寿命判定结果最先到来的蒸发率传感器的晶体振子的切换时机相一致地, 。

5、将所述多个蒸发率传感器的晶体振子一并进行切换。 3.一种蒸发率测定装置的控制方法, 所述蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料从多个蒸 发源蒸发并蒸镀到基板的成膜面上的成膜装置, 所述蒸发率测定装置的控制方法的特征在 于, 所述蒸发率测定装置包括: 多个蒸发率传感器, 所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置, 分别 包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置, 基于各所述蒸 发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率; 及 控制部, 所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多。

6、个晶体振子的切换时机, 对于所述多个蒸发率传感器, 利用所述控制部, 以将各所述蒸发率传感器内的晶体振 子在相同时机一并切换的方式进行控制。 4.根据权利要求3所述的蒸发率测定装置的控制方法, 其特征在于, 所述蒸发率测定装置还包括对应于各所述蒸发率传感器地设置并判定各所述蒸发率 传感器内的晶体振子的寿命的寿命判定部, 利用所述控制部以下述方式进行控制, 即, 与所述多个蒸发率传感器中的、 切换时期根 据所述寿命判定部的寿命判定结果最先到来的蒸发率传感器的晶体振子的切换时机相一 致地, 将所述多个蒸发率传感器的晶体振子一并进行切换。 5.一种成膜装置, 所述成膜装置使蒸镀材料蒸发并蒸镀到基板的。

7、成膜面上, 其特征在 于, 包括: 基板保持单元, 所述基板保持单元保持所述基板; 多个蒸发源, 所述多个蒸发源配置在与所述基板的成膜面相向的面内; 多个蒸发率传感器, 所述多个蒸发率传感器分别对应于所述多个蒸发源地设置, 分别 包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率的多个晶体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置, 基于各所述蒸 权利要求书 1/2 页 2 CN 110777350 A 2 发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率; 及 控制部, 所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机, 对于所。

8、述多个蒸发率传感器, 所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相 同时机一并切换的方式进行控制。 6.根据权利要求5所述的成膜装置, 其特征在于, 所述成膜装置还包括对应于各所述蒸发率传感器地设置并判定各所述蒸发率传感器 内的晶体振子的寿命的寿命判定部, 所述控制部以下述方式进行控制, 即, 与所述多个蒸发率传感器中的、 切换时期根据所 述寿命判定部的寿命判定结果最先到来的蒸发率传感器的晶体振子的切换时机相一致地, 将所述多个蒸发率传感器的晶体振子一并进行切换。 7.根据权利要求6所述的成膜装置, 其特征在于, 所述多个蒸发源是分别具有以旋转轴为中心呈放射状配置的多个坩埚并能够以所述 旋。

9、转轴为旋转中心旋转的旋转型多点蒸发源。 8.一种成膜方法, 所述成膜方法使用权利要求57中任一项所述的成膜装置, 形成有 机EL显示元件的电极层。 9.一种制造有机EL显示元件的方法, 所述方法使用权利要求8所述的成膜方法。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110777350 A 3 蒸发率测定装置、 蒸发率测定装置的控制方法、 成膜装置、 成 膜方法及电子设备的制造方法 技术领域 0001 本发明涉及蒸发率测定装置、 蒸发率测定装置的控制方法、 成膜装置、 成膜方法及 电子设备的制造方法。 背景技术 0002 近年来, 有机EL显示装置作为平板显示装置而备受关注。 有机EL显示装置是自发 。

10、光显示器, 响应速度、 视场角、 薄型化等特性比液晶面板显示器优异, 在以监视器、 电视机、 智能手机为代表的各种便携终端等中正在以较快的速度取代既存的液晶面板显示器。 而 且, 在机动车用显示器等中也正在扩宽其应用领域。 0003 有机EL显示装置的元件具有在2个面对的电极(阴极电极、 阳极电极)之间形成有 引起发光的有机物层的基本结构。 有机EL显示器元件的有机物层和金属电极层通过对在真 空腔室内收容有蒸镀材料的蒸发源进行加热, 使蒸镀材料蒸发, 经由形成有像素图案的掩 模在基板上成膜来制造。 0004 特别是在成膜装置中为了测定及控制在基板上蒸镀的蒸镀材料的膜厚及成膜率, 使用晶体振子作。

11、为蒸发率传感器。 晶体振子能够利用晶体振子的固有振动频率(共振频率) 与在晶体振子的电极上堆积的蒸镀材料的厚度之间的关系算出蒸发率。 0005 晶体振子如果将蒸镀材料堆积一定程度以上的厚度, 则晶体振子的共振振动变得 不稳定, 或者无法维持共振振动, 但是在该情况下, 为了更换为新的晶体振子, 通常使用在 一个传感器内具备多个晶体振子的蒸发率传感器。 0006 另一方面, 随着成膜对象的基板的尺寸的大型化, 为了提高成膜速度等, 提出了在 成膜装置内配置多个蒸发源, 分别对应于蒸发源而设有蒸发率传感器的成膜装置。 0007 在这样设有多个蒸发率传感器的成膜装置的情况下, 虽然通过如何控制各蒸发。

12、率 传感器中的基于晶体振子的寿命判定的切换时机而能较大地改变成膜装置的整体的运用 效率, 但是关于该蒸发率传感器的有效的晶体振子更换(切换)时机的研究还不充分。 发明内容 0008 【发明要解决的课题】 0009 本发明鉴于以上的点而作出, 其目的在于提供一种在设有多个蒸发率传感器的成 膜装置中, 通过有效地控制各蒸发率传感器的晶体振子的切换时机, 最大限度地确保成膜 装置的能够成膜期间, 能够提高整体的运用效率的蒸发率测定装置、 蒸发率测定装置的控 制方法、 成膜装置、 成膜方法及电子设备的制造方法。 0010 【课题的解决方案】 0011 本发明的蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料从多个蒸发源。

13、蒸发并蒸镀到基板的 成膜面上的成膜装置, 其特征在于, 包括: 多个蒸发率传感器, 所述多个蒸发率传感器分别 对应于所述多个蒸发源地设置, 分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材 说明书 1/10 页 4 CN 110777350 A 4 料的蒸发率的多个晶体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感 器地设置, 基于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料 的蒸发率; 及控制部, 所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换 时机, 对于所述多个蒸发率传感器, 所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在 相同时机一并切。

14、换的方式进行控制。 0012 本发明的蒸发率测定装置的控制方法中, 所述蒸发率测定装置被用于使蒸镀材料 从多个蒸发源蒸发并蒸镀到基板的成膜面上的成膜装置, 所述蒸发率测定装置的控制方法 的特征在于, 所述蒸发率测定装置包括: 多个蒸发率传感器, 所述多个蒸发率传感器分别对 应于所述多个蒸发源地设置, 分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料 的蒸发率的多个晶体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器 地设置, 基于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出来自各所述蒸发源的蒸镀材料的 蒸发率; 及控制部, 所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切。

15、换时 机, 对于所述多个蒸发率传感器, 利用所述控制部, 以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子 在相同时机一并切换的方式进行控制。 0013 本发明的成膜装置使蒸镀材料蒸发并蒸镀到基板的成膜面上, 其特征在于, 包括: 基板保持单元, 所述基板保持单元保持所述基板; 多个蒸发源, 所述多个蒸发源配置在与所 述基板的成膜面相向的面内; 多个蒸发率传感器, 所述多个蒸发率传感器分别对应于所述 多个蒸发源地设置, 分别包含用于监控从对应的所述蒸发源蒸发的所述蒸镀材料的蒸发率 的多个晶体振子; 蒸发率算出部, 所述蒸发率算出部对应于各所述蒸发率传感器地设置, 基 于各所述蒸发率传感器的所述监控结果而算出。

16、来自各所述蒸发源的蒸镀材料的蒸发率; 及 控制部, 所述控制部控制各所述蒸发率传感器中的所述多个晶体振子的切换时机, 对于所 述多个蒸发率传感器, 所述控制部以将各所述蒸发率传感器内的晶体振子在相同时机一并 切换的方式进行控制。 0014 【发明效果】 0015 根据本发明, 能够提供一种在设有多个蒸发率传感器的成膜装置中, 通过有效地 控制各蒸发率传感器的晶体振子的切换时机, 能最大限度地确保成膜装置的能够成膜期 间, 提高整体的运用效率的蒸发率测定装置、 蒸发率测定装置的控制方法、 成膜装置、 成膜 方法及电子设备的制造方法。 附图说明 0016 图1是电子设备制造装置的局部的示意图。 0。

17、017 图2是本发明的一实施例的成膜装置的示意图。 0018 图3是旋转型的多点蒸发源(旋转器)的概略图。 0019 图4是用于说明本发明的一实施例的成膜装置内的基板与多个蒸发源的配置关系 的俯视图。 0020 图5的(a)是表示晶体振子的截面形状的概略图, 图5的(b)是具有多个晶体振子的 蒸发率传感器的俯视图。 0021 图6是表示晶体振子的阻抗的基于时间的变化的坐标图。 0022 图7是用于说明各蒸发率传感器的晶体振子的寿命用尽时期的时间图。 说明书 2/10 页 5 CN 110777350 A 5 0023 图8是用于说明本发明的晶体振子的切换时机控制方式的时间图。 0024 图9是。

18、本发明的有机EL装置的概略图。 0025 【附图标记说明】 0026 2: 成膜装置 0027 23: 蒸发源 0028 24: 蒸发率算出及传感器驱动单元 0029 24-1: 蒸发率算出部 0030 24-2: 传感器寿命判定部 0031 24-3: 传感器驱动部 0032 25: 蒸发源挡板 0033 26: 蒸发率传感器 0034 29: 晶体振子切换控制部 0035 30: 晶体振子 具体实施方式 0036 以下, 参照附图, 说明本发明的优选的实施方式及实施例。 但是, 以下的实施方式 及实施例例示性地表示本发明的优选结构, 本发明的范围没有限定为这些结构。 而且, 在以 下的说明。

19、中, 装置的硬件结构及软件结构、 处理的流程、 制造条件、 大小、 材质、 形状等只要 没有特别特定的记载, 就不旨在将本发明的范围限定于此。 0037 本发明优选适用于在平坦基板的表面通过真空蒸镀来形成图案的薄膜(材料层) 的装置。 在基板的材料中, 可以选择玻璃、 树脂、 金属等任意的材料, 而且, 作为蒸镀材料也 可以选择有机材料、 金属性材料(金属、 金属氧化物等)等任意的材料。 具体而言, 本发明的 技术能够适用于有机电子设备(例如, 有机EL显示装置、 薄膜太阳能电池)、 光学构件等的制 造装置。 其中, 在有机EL显示装置的制造装置中, 由于使蒸镀材料蒸发来形成有机EL显示元 件。

20、, 因此是本发明的优选适用例之一。 0038 0039 图1是表示电子设备的制造装置的一例的示意图。 0040 图1的电子设备的制造装置例如使用于智能手机用的有机EL显示装置的显示面板 的制造。 在智能手机用的显示面板的情况下, 例如, 在对全尺寸(约1500mm约1850mm)或半 切断尺寸(约1500mm约925mm)的基板进行了用于形成有机EL元件的成膜之后, 将该基板 剪裁而制作出多个小尺寸的面板。 0041 电子设备的制造装置通常如图1所示包括多个群集装置, 各群集装置1具备对基板 10进行处理(例如成膜)的多个成膜室11、 将使用前后的掩模收纳的多个掩模贮存腔室12、 以及在其中央。

21、配置的传送室13。 0042 在传送室13内, 设置有在多个成膜室11之间传送基板10并在成膜室11与掩模贮存 腔室12之间传送掩模的传送机器人14。 传送机器人14是具有例如在多关节臂安装有保持基 板10的机器人手的结构的机器人。 0043 在各成膜室11设置成膜装置(也称为蒸镀装置)。 在成膜装置中, 收纳于蒸发源的 蒸镀材料通过加热器被加热并蒸发, 经由掩模被蒸镀到基板上。 由成膜装置自动进行与传 说明书 3/10 页 6 CN 110777350 A 6 送机器人14的基板10的交接、 基板10与掩模的相对位置的调整(对准)、 基板10向掩模上的 固定、 成膜(蒸镀)等一连串的成膜工艺。

22、。 0044 在成膜室11内的成膜工序中使用的新的掩模和使用过的掩模分为两个盒地收纳 于掩模贮存腔室12。 传送机器人14将使用过的掩模从成膜室11向掩模贮存腔室12的盒传 送, 并将掩模贮存腔室12的其他盒中收纳的新的掩模向成膜室11传送。 0045 群集装置1连结有将在基板10的流动方向上来自上游侧的基板10向该群集装置1 传递的通路室15和用于将在该群集装置1中完成了成膜处理的基板10向下游侧的另一群集 装置传送的过渡室16。 传送室13的传送机器人14从上游侧的通路室15接收基板10, 向该群 集装置1内的一个成膜室11(例如, 成膜室11a)传送。 而且, 传送机器人14从多个成膜室。

23、11中 的一个(例如, 成膜室11b)接收在该群集装置1中完成了成膜处理的基板10, 并向下游侧连 结的过渡室16传送。 0046 在过渡室16与通路室15之间设置有改变基板的朝向的回旋室17。 由此, 在上游侧 的群集装置和下游侧的群集装置中, 基板的朝向变得相同, 基板处理变得容易。 0047 在本实施例中, 参照图1, 说明了电子设备的制造装置的结构, 但是本发明没有限 定于此, 可以具有其他种类的腔室, 也可以改变腔室间的配置。 0048 以下, 说明在成膜室11设置的成膜装置的结构。 0049 0050 图2是概略性地表示成膜装置2的结构的剖视图。 示出的例子特别是示意性地示出 为了。

24、形成金属电极层而使用的金属性蒸镀材料的成膜装置2的结构的例子, 但是本发明并 不局限于此, 也可以适用于对有机材料进行蒸镀用的成膜装置。 0051 成膜装置2具备真空腔室20。 真空腔室20的内部维持为真空等减压气氛、 或者氮气 等非活性气体气氛。 在真空腔室20的内部的上部设置有基板保持单元21和掩模台22, 在真 空腔室20的内部的下部设置有蒸发源23。 0052 基板保持单元21是对从传送室13的传送机器人14接收的基板10进行保持及传送 的机构, 也称为基板支架。 0053 框状的掩模台22设置在基板保持单元21的下侧, 在掩模台22上载置掩模222。 掩模 222具有与形成在基板10。

25、上的薄膜图案对应的开口图案。 0054 在成膜时, 基板保持单元21相对于掩模台22相对地下降(或者掩模台22朝向基板 保持单元21上升), 在将由基板保持单元21保持的基板10放置在掩模222上之后, 通过从真 空腔室20的上部(外部)导入的旋转轴27, 使基板保持单元21及掩模台22旋转, 由此使掩模 222及放置在掩模上的基板10旋转。 这是为了在基板上能够将金属性蒸镀材料以均匀的厚 度成膜的缘故。 0055 虽然在图2中未示出, 但是在真空腔室20的上表面的外部(大气侧)设置有包含用 于驱动旋转轴27旋转的促动器的驱动机构。 0056 另外, 在掩模台22的下侧可以设置基板挡板(未图示。

26、)。 基板挡板在对基板10进行 成膜时以外的时间将基板1覆盖, 阻止从蒸发源23蒸发的蒸镀材料向基板堆积。 0057 在真空腔室20的内部的下部设置有蒸发源23、 蒸发源挡板25、 蒸发率传感器26等, 蒸发源23包含收纳向基板10成膜的蒸镀材料的坩埚231和用于对坩埚进行加热的加热器 (未图示)。 说明书 4/10 页 7 CN 110777350 A 7 0058 金属性蒸镀材料成膜装置2的蒸发源23在真空腔室的底面设置有多个, 各蒸发源 23包含多个坩埚231。 图3是表示蒸发源23的细微部结构的图, 各蒸发源23是旋转型的多点 蒸发源(旋转器), 其在圆周上配置有多个坩埚231, 通过。

27、旋转驱动机构(未图示)而旋转(自 转), 由此使多个坩埚231的位置依次移动, 从通过该坩埚的位置移动而移动到预先确定的 蒸镀位置的坩埚(由黑色表示)使蒸镀材料依次蒸发而堆积于基板10。 0059 图4是用于说明成膜装置2内的基板10与多个蒸发源23的配置关系的俯视图。 0060 如前所述, 在成膜装置2的真空腔室内的上部配置有在成膜时由旋转轴27驱动而 旋转的基板10。 在成膜装置2的真空腔室内的下部, 与基板10相向地, 在与基板10的成膜面 相向的面内配置有多个蒸发源23。 在本例中, 从上面观察时, 对应于成膜装置2的各角部而 将四个蒸发源23配置成矩形形状, 在这四个蒸发源中的相当于。

28、长边的相邻的两个蒸发源之 间各配置有一个小径的蒸发源, 该小径的蒸发源具有个数比上述角部的蒸发源少的坩埚, 总计配置有6个蒸发源。 0061 在成膜装置2内配置的多个蒸发源23的个数或各蒸发源23内具备的多个坩埚231 的个数等没有限定于此, 根据设计可以适当变更。 0062 如前所述, 在各蒸发源23中, 多个坩埚中的一个坩埚232在成膜时位于蒸镀位置。 蒸镀位置是指处于该位置的坩埚使蒸镀材料朝向基板蒸发而供给的位置。 即, 各蒸发源23 在成膜时利用加热器将位于蒸镀位置的坩埚232(以下, 也称为 “蒸镀用坩埚” )加热成高温 (例如, 1300), 使收纳于该坩埚232内的蒸镀材料蒸发而。

29、堆积于基板10。 0063 如果蒸镀位置的坩埚232内的蒸镀材料被消耗, 则驱动蒸发源23旋转, 使处于蒸镀 位置的坩埚232移动到蒸镀后位置, 使处于预备加热位置的坩埚233旋转移动到蒸镀位置 232。 0064 预备加热位置是对下次移动到蒸镀位置的坩埚进行预热的位置。 以下, 将位于预 备加热位置的坩埚233也称为 “预备加热用坩埚” 。 这样, 通过将下次移动到蒸镀位置的坩埚 233预先加热, 能够减少在移动到蒸镀位置之后对该坩埚进行加热花费的时间, 能够缩短成 膜时间。 0065 蒸镀位置与预备加热位置为了避免这些位置的坩埚相互受到热干涉造成的影响 而分离配置。 在本例中, 将蒸镀用坩。

30、埚232与预备加热用坩埚233空出一个地配置。 0066 在各蒸发源23的全部的坩埚231的蒸镀材料被消耗之前, 一边使蒸发源23旋转一 边进行蒸镀, 如果全部的蒸镀材料被消耗, 则使成膜装置2的工作停止而向坩埚231内填充 蒸镀材料。 0067 返回图2, 在蒸发源23的上部, 为了根据需要而暂时防止从蒸镀位置的坩埚蒸发的 蒸镀材料向基板10堆积(例如, 在成膜开始前的准备工序等中在来自蒸发源23的蒸发率稳 定之前为了防止蒸镀材料向基板10飞散), 可以设置对蒸镀材料向基板10的移动路径进行 遮蔽或开放控制的蒸发源挡板25。 蒸发源挡板25旋转移动而使蒸镀位置的坩埚的上方开 放, 由此来自蒸。

31、镀位置的坩埚的蒸镀材料飞向基板10, 开始向基板10成膜。 0068 另外, 在成膜装置2中设置有蒸发率测定装置, 该蒸发率测定装置在成膜时对来自 蒸发源23的蒸发量进行监控并用于算出之后向基板10上成膜的膜的厚度, 关于此进行详细 说明。 0069 说明书 5/10 页 8 CN 110777350 A 8 0070 本发明的蒸发率测定装置包括: 用于监控从各蒸发源23的蒸镀用坩埚232蒸发的 蒸镀材料的比率的蒸发率传感器26; 以及接收来自蒸发率传感器26的测定结果而算出基板 上的膜的厚度或成膜率, 并判定蒸发率传感器26的寿命, 对蒸发率传感器26进行驱动的蒸 发率算出及传感器驱动单元2。

32、4。 0071 蒸发率传感器26对应于各蒸发源23地设置在基板10的成膜面与多个蒸发源23之 间的区域。 具体而言, 蒸发率传感器26为了避免在成膜时对于向基板10的成膜造成影响而 优选设置在比将蒸发源23的旋转中心连结的圆(C1; 参照图4)靠外侧上方的位置。 0072 蒸发率传感器26具备根据蒸发率的变动而固有振动频率(共振频率)变动的多个 晶体振子30。 0073 图5的(a)是表示各晶体振子30的截面形状的概略图, 图5的(b)是图示出具有多个 晶体振子30的蒸发率传感器26的结构的俯视图。 0074 如图5的(a)所示, 各晶体振子30具有在恒定的结晶方向上被切断的晶体板31的表 面。

33、及背面形成有电极膜32、 33的结构。 0075 用于晶体振子30的晶体板31优选使用温度特性比较优秀的进行了AT-切割(AT- cut)的晶体。 如图5的(a)所示, 可以使晶体板31的表面或背面成为凸状的曲面, 优选使与蒸 镀材料的堆积面相反侧的电极膜33侧的背面形成曲面, 并使堆积蒸镀材料的电极膜32侧的 表面形成平面, 这种优选的结构能够提高晶体振子30的振动的安全性。 0076 晶体振子30的电极膜32、 33优选由以铝(Al)为主成分的合金、 或金(Au)构成。 这是 因为, 铝合金或金电极膜32、 33与蒸镀材料的紧贴性好, 堆积在晶体振子30的电极膜32上的 蒸镀膜能够良好地追。

34、随晶体振子30的共振振动。 在图5的(a)中, 图示出在电极膜32上直接 堆积蒸镀材料的情况, 但是也可以在电极膜32上追加形成与电极材料的紧贴性更好且与蒸 镀材料的交界连续变化的第三膜(例如, 包含与蒸镀材料不同的碳的有机材料)。 0077 当对晶体振子30的电极膜32、 33许可交流电位时, 由于晶体的压电特性而使晶体 振子30开始振动, 当晶体板的厚度满足规定的条件时, 以共振频率进行振动。 这样的晶体振 子30的共振频率根据堆积在电极膜32上的蒸镀材料的质量变动而变化, 在晶体振子30的共 振频率的变动值与蒸镀材料的质量的变动值之间成立以下那样的关系式(Sauerbrey式, 索 尔布。

35、雷式)。 0078 f-mf2/( Q)1/2A (1) 0079 在此, f是共振频率的变动值, m是堆积在晶体振子的电极32上的蒸镀材料的 质量变动值, f是晶体的基本频率, 是晶体的剪切模量(shear modulus), Q是晶体的密度, A是电极面积。 即, 随着在晶体振子30的电极32上堆积蒸镀材料而其质量增加, 晶体振子30 的共振频率减小。 0080 蒸发率算出及传感器驱动单元24内的蒸发率算出部24-1利用该关系, 能够根据测 定了晶体振子30的共振频率的变动值的结果求出堆积在电极膜32上的膜的质量变动值、 以 及膜厚及成膜率。 0081 如图5的(b)所示, 蒸发率传感器2。

36、6具备多个这样的晶体振子30而构成。 0082 多个晶体振子30之中的、 仅处于与开口34对应的位置的晶体振子30向蒸发源23露 出, 堆积从蒸发源23飞散来的蒸镀材料。 由此, 对蒸镀于基板的蒸镀材料的膜厚及成膜率进 行测定。 在此期间, 其余的晶体振子30维持向蒸发源23不露出的状态, 如果向蒸发源23露出 说明书 6/10 页 9 CN 110777350 A 9 的晶体振子30达到寿命, 则通过蒸发率算出及传感器驱动单元24的传感器驱动部24-3, 使 另一个晶体振子30旋转移动到与开口34对应的位置, 同样地继续进行膜厚及成膜率的测 定。 关于多个晶体振子30的切换时机控制的详情在后。

37、文叙述。 0083 在蒸发率传感器26中, 如图5的(b)所示, 使用能够旋转的断续装置(chopper)35能 够对在处于与开口34对应的位置的晶体振子30上堆积的蒸镀材料的量进行调节。 即, 使具 有开口部356的断续装置35以恒定的速度旋转, 处于与开口34对应的位置的晶体振子30周 期性地从蒸发源23隐蔽, 由此调节在该晶体振子30堆积的蒸镀材料的量。 0084 0085 以下, 说明通过蒸发率算出及传感器驱动单元24的传感器寿命判定部24-2进行的 晶体振子30的寿命判定。 0086 随着蒸镀材料向晶体振子30的堆积, 晶体振子30的共振频率按照上述关系式1减 少。 当在晶体振子30。

38、的电极膜32上堆积的蒸镀材料的膜厚较薄而能够将蒸镀膜看作是完全 弹性体或刚性(rigid)的结构时(即, 蒸镀膜作为完全弹性体或刚性的膜而行动时), 蒸镀膜 保持原样地追随晶体振子30的共振振动, 因此能够通过上述关系式1从共振频率的变动值 准确地算出蒸镀膜的厚度。 0087 然而, 当在晶体振子30的电极膜32上堆积的蒸镀材料增厚到一定程度以上时, 堆 积的蒸镀膜无法再被看作完全弹性体或刚性的结构。 因此, 无法准确地追随晶体振子30的 共振振动, 在晶体振子30的阻抗值之中, 电阻成分增加。 即, 虽然晶体振子30可以电气性地 表示为串联等效RLC电路, 但是当蒸镀膜增厚而使蒸镀膜无法准确。

39、地追随晶体振子30的共 振振动时, 蒸镀膜相对于晶体振子30的振动而作为阻尼器(damping)发挥作用。 这会导致晶 体振子30的等效电路的电阻(R)成分的增加, 带来晶体振子30的振动能量的损失。 0088 在晶体振子30以共振频率振动的情况下, 等效电路的阻抗值与等效电路的电阻 (R)值相同, 可以将此时的电阻(R)值称为等效串联电阻(ESR: Equivalent Series Resistance)。 当蒸镀膜厚增厚到一定程度以上时, 如图6所示, 等效串联电阻值增加。 不过, 在等效串联电阻值增加一定程度(图6的t1)之前, 蒸镀膜的行动依然能够近似于完全弹性 体或刚性的结构, 因。

40、此能够通过关系式1从共振频率的变动值算出蒸镀膜的厚度。 0089 然而, 当蒸镀膜的厚度进一步增厚, 且由于蒸镀膜内部的应力而在蒸镀膜产生变 形、 破裂、 剥落等现象时, 电极膜32上的蒸镀膜无法再追随晶体振子30的共振振动, 这表现 为图6所示的等效串联电阻值的大的变动。 在该情况下, 无法再根据晶体振子30的共振频率 的变动值来求出蒸镀材料的质量变动值(膜厚的变动值), 因此判定为晶体振子30的寿命用 尽。 0090 这样, 晶体振子30的寿命通过检测由于蒸镀在晶体振子上的蒸镀膜的变形、 破裂、 剥落等多种原因而无法预测其行动的情况进行判定, 但是作为其具体的判定方法可考虑多 种方式。 例。

41、如, 当晶体振子30的等效串联电阻值超过规定的阈值(ESRTH)时, 能够判定为晶体 振子30的寿命用尽。 或者, 也可以不是以晶体振子30的等效串联电阻值(ESR)其本身而是以 等效串联电阻值的变动值(ESR)为基准, 将该变动值(ESR)与规定的阈值(ESRTH)进行 比较来判定晶体振子30的寿命。 在以等效串联电阻值的变动值(ESR)为基准的后者的方 法中, 具体而言, 可以基于上述变动值(ESR)超过上述规定的阈值(ESRTH)的次数进行判 定。 说明书 7/10 页 10 CN 110777350 A 10 0091 以上, 说明了晶体振子的寿命判定方法的若干例子, 但是本发明没有限。

42、定于此, 可 以应用多种寿命判定方式。 0092 这样判定的晶体振子30的寿命通常在与多个蒸发源23分别对应配置的多个蒸发 率传感器26的每一个中互不相同。 0093 图7是按照与多个蒸发源23分别对应配置的各蒸发率传感器26而用于说明晶体振 子30的寿命用尽时期之差的时间图。 0094 在示出的例子中, 在与6个蒸发源23分别对应配置的6个蒸发率传感器26中, 蒸发 率传感器1的晶体振子30的寿命用尽时期(即, 判定为蒸发率传感器1内的多个晶体振子30 中的、 用于蒸发率监控的最初的晶体振子的寿命用尽的时期)最先到来(t1), 接下来, 蒸发 率传感器3、 4、 6的晶体振子30的寿命用尽时。

43、期到来(t2), 接下来, 蒸发率传感器2、 5的晶体 振子30的寿命用尽时期最后到来(t3)。 0095 这样, 判定为晶体振子30的寿命用尽的时期按照各蒸发率传感器26而存在差别, 其起因于蒸发率传感器26自身的特性差、 各蒸发率传感器26进行监控的对应的各蒸发源23 的特性差、 多个蒸发源23中分别收容的蒸发材料之差等多种原因。 0096 在这样按照各蒸发率传感器26而晶体振子30的寿命周期存在差异之中, 以往, 使 用了对应于判定的各晶体振子30的实际的寿命周期而按照各蒸发率传感器26独立地切换 晶体振子30的方式。 0097 即, 在前述的例子的情况下是下述方式, 在寿命用尽时期最先。

44、到来的t1的时点使 蒸发率传感器1的该晶体振子30旋转移动而切换为蒸发率传感器1内的相邻的新的晶体振 子, 接下来, 分别依次独立地进行在下一寿命用尽时期到来的t2的时点对于蒸发率传感器 3、 4、 6的晶体振子的切换, 在最后寿命用尽时期到来的t3的时点对于蒸发率传感器2、 5的晶 体振子的切换。 0098 然而, 在该方式中, 在成膜装置2中能够成膜的期间减少, 存在装置整体的生产能 力及运用效率下降的问题。 0099 在进行各蒸发率传感器26的晶体振子30的切换期间, 在成膜装置2内暂时中断对 于基板10的实质性的成膜工序。 即, 在进行晶体振子30的切换期间(及切换完成后, 至新的 晶。

45、体振子的动作稳定为止期间), 无法进行该蒸发率传感器26对蒸发率的监控, 因此对于与 该蒸发率传感器26对应配置的蒸发源23, 将蒸发源23上部的蒸发源挡板25关闭以避免蒸镀 材料向基板10飞散。 而且, 在这样实质上未进行基于多个蒸发源23中的任一蒸发源23的成 膜期间, 从对基板10整面的均匀成膜这样的观点出发, 通常对于其余的蒸发源23, 也同样地 以将各蒸发源23上部的蒸发源挡板25关闭或者将基板挡板关闭的方式进行控制, 该基板挡 板配置在基板10的成膜面的下方而整体上遮蔽控制对于基板10的成膜。 0100 由此, 在前述的例子的情况下, 当如该现有方式那样对应于晶体振子30的实际的 。

46、寿命周期而按照各蒸发率传感器26独立地切换晶体振子30时, 在寿命用尽时期最先到来的 t1的时点进行对于蒸发率传感器1的晶体振子的切换, 即使在其动作完成之后, 接下来也在 切换时机t2、 t3依次到来的对于其余的蒸发率传感器26的晶体振子的切换动作全部结束 之后才成为能够对基板10实质性成膜的状态。 因此, 如图7所示, 能够成膜期间显著减少。 0101 因此, 本发明提供一种充分确保能够成膜期间, 能够提高装置整体的生产能力及 运用效率的新的晶体振子的切换时机控制方式。 说明书 8/10 页 11 CN 110777350 A 11 0102 图8是用于说明本发明的晶体振子的切换时机控制方。

47、式的时间图。 0103 与图7同样, 由圆表示判定为在各蒸发率传感器26中晶体振子30的寿命用尽的时 期。 在图8中由三角形表示的是本发明的各蒸发率传感器26的晶体振子30的切换时机。 0104 即, 在图7的现有方式中, 对应于晶体振子30的实际的寿命周期(由圆表示)按照各 蒸发率传感器26而独立地控制蒸发率传感器26的晶体振子30的切换时机, 相对于此, 在本 发明中, 以使分别对应于多个蒸发源23而设置的多个蒸发率传感器26的晶体振子切换时机 (由三角形表示)一致的方式进行控制。 0105 具体而言, 控制成如图所示那样, 即, 不仅是具有切换对象的晶体振子30的蒸发率 传感器1, 而且。

48、对于在该晶体振子30的寿命用尽时期最先到来的t1的时点寿命用尽时期还 未到来的其余的蒸发率传感器26, 也以与该t1的时点相一致地一并同时进行晶体振子30 的切换。 0106 因此, 本发明的蒸发率测定装置具备与对应于各蒸发率传感器26设置的蒸发率算 出及传感器驱动单元24连结的晶体振子切换控制部(29; 参照图2)。 该控制部29基于各蒸发 率算出及传感器驱动单元24的传感器寿命判定部24-2的判定结果, 一并控制各蒸发率算出 及传感器驱动单元24的传感器驱动部24-3, 以便如前所述地以与晶体振子30的寿命用尽时 期最先到来的时点相一致地在相同时机进行多个蒸发率传感器26各自的晶体振子30。

49、的切 换动作。 0107 由此, 根据本发明, 与在不同的时机按照各蒸发率传感器26单独控制晶体振子30 的切换的情况相比, 能够减少在多个蒸发率传感器26的晶体振子30的切换时产生的成膜停 止期间, 能够最大限度地确保下次切换时机到来之前的能够成膜期间。 0108 0109 接下来, 说明使用了前述的实施例的成膜装置的电子设备的制造方法的一例。 以 下, 作为电子设备的例子例示有机EL显示装置的结构及制造方法。 0110 首先, 说明制造的有机EL显示装置。 图9的(a)表示有机EL显示装置50的整体图, 图 9的(b)表示一个像素的截面结构。 0111 如图9的(a)所示, 在有机EL显示。

50、装置50的显示区域51, 具备多个发光元件的像素 52呈矩阵状地配置多个。 发光元件分别具有具备由一对电极夹持的有机层的结构, 详情在 后文进行说明。 需要说明的是, 在此所说的像素是指在显示区域51中能够进行所希望的颜 色的显示的最小单位。 在本实施例的有机EL显示装置50的情况下, 通过显示互不相同的发 光的第一发光元件52R、 第二发光元件52G、 第三发光元件52B的组合来构成像素52。 像素52 多由红色发光元件、 绿色发光元件、 蓝色发光元件的组合构成, 但也可以是黄色发光元件、 青绿色发光元件、 白色发光元件的组合, 只要为至少1个颜色以上即可, 没有特别限制。 0112 图9的。

展开阅读全文
内容关键字: 蒸发 测定 装置 控制 方法 电子设备 制造
关于本文
本文标题:蒸发率测定装置、蒸发率测定装置的控制方法、成膜装置、成膜方法及电子设备的制造方法.pdf
链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/pdf/10915921.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1